微机原理基本概念解析

1. 微处理器，微型计算机和微型计算机系统三者之间有何区别？答：微处理器即CPU，它包括运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等部分，用于实现微型计算机的运算和控制功能，是微型计算机的核心；一台微型计算机由微处理器、内存储器、I/O接口电路以及总线构成；微型计算机系统则包括硬件系统和软件系统两大部分，其中硬件系统又包括微型计算机和外围设备；由此可见,微处理器是微型计算机的重要组成部分，而微型计算机系统又主要由微型计算机作为其硬件构成。

2. CPU在内部结构上由哪几部分构成？CPU应具备哪些主要功能？

答：CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。

3. 累加器和其它通用寄存器相比有何不同？

答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其独特之处。累加器除了可用做通用寄存器存放数据外，对某些操作，一般操作前累加器用于存放一个操作数，操作后，累加器用于存放结果。

4. 微型计算机的总线有哪几类？总线结构的特点是什么？

答：微型计算机的总线包括地址总线、数据总线和控制总线三类，总线结构的特点是结构简单、可靠性高、易于设计生产和维护，更主要的是便于扩充。

5. 试说明计算机用户，计算机软件，计算机硬件三者的相互关系。答：计算机用户，计算机软件系统，计算机硬件系统共同构成一个计算机应用系统，三者在该系统中处于三个不同的层次。计算机用户处于最高层，计算机软件处于中间层，计算机硬件系统处于最下层。在这里计算机用户是系统的主宰，他们通过软件系统与硬件系统发生关系，指挥计算机硬件完成指定的任务。即，计算机用户使用程序设计语言编制应用程序，在系统软件的干预下使用硬件系统进行工作。

6. 存储单元的选择由什么信号控制？读、写靠什么信号区分？

答：存储单元的选择由地址信号控制，而对存储单元进行读操作还是写操作则要靠读、写信号区分。

7.详细叙述总线缓冲器(三态缓冲器）的作用。

答：总线缓冲器的作用主要是控制各路数据在总线上的交叉传送避免相互冲突，当几路数据都要向总线上传送时，就通过各路的缓冲器来解决，当一路传送时，缓冲器使其它各路数据与总线断开。

8.锁存器和寄存器有什么不同?

答：锁存器与寄存器都是用来暂存数据的器件，在本质上没有区别，不过寄存器的输出端平时不随输入端的变化而变化，只有在时钟有效时才将输入端的数据送输出端（打入寄存器），而锁存器的输出端平时总随输入端变化而变化，只有当锁存器信号到达时，才将输出端的状态锁存起来，使其不再随输入端的变化而变化。

9.8086从功能上分成了EU和BIU两部分。这样设计的优点是什么? 答：传统计算机在执行程序时，CPU总是相继地完成取指令和执行指令的动作，即，指令的提取和执行是串行进行的。而8086CPU 在功能上分成了EU和BIU两部分，BIU负责取指令，EU负责指令的执行，它们之间既互相独立又互相配合，使得8086可以在执行指令的同时进行取指令的操作，即实现了取指令和执行指令的并行工作，大大提高了CPU和总线的利用率，从而提高了指令的处理速度。

10.8086 CPU中地址加法器的重要性体现在哪里？

答：地址加法器是8086 CPU的总线接口单元中的一个器件，在8086存储器分段组织方式中它是实现存储器寻址的一个关键器件，地址加法器将两个16位寄存器中的逻辑地址移位相加，得到一个20位的实际地址，把存储器寻址空间从64K扩大到1M，极大地扩大了微型计算机的程序存储空间，从而大大提高了程序运行效率。

11.8086 CPU中有哪些寄存器？分组说明用途。哪些寄存器用来指示存储器单元的偏移地址？

答：8086 CPU中有8个通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、D I；两个控制寄存器IP、FL；四个段寄存器CS、DS、SS、ES。8个通用寄存器都可以用来暂存参加运算的数据或中间结果，但又有各自的专门用途。例如，AX专用做累加器，某些指令指定用它存放操作数和运算结果；CX为计数寄存器，在某些指令中做计数器使用；DX为数据寄存器；BX为基址寄存器，BP为基址指针，SI为源变址寄存器，DI为目的变址寄存器，这4个寄存器在数据寻址中用来存放段内偏移地址（有效地址）或段内偏移地址的一部分；SP为堆栈指示器，用来存放栈顶有效地址。两个控制寄存器用来存放有关的状态信息和控制信息。例如，标志寄存器FL用来存放状态标志和控制标志；而指令指针用来存放下一条要取指令的有效地址。四个段寄存器用来存放段地址。例如，CS寄存器用来存放代码段的段地址；DS寄存器用来存放数据段的段地址；SS寄存器用来存放堆栈段的段地址；ES寄存器用来存放扩展段的段地址。

12.8086系统中存储器的逻辑地址由哪两部分组成？物理地址由何

器件生成？如何生成？每个段的逻辑地址与寄存器之间有何对应关系？

答：8086系统中存储器的逻辑地址由段地址（段首址）和段内偏移地址（有效地址）两部分组成；存储单元的物理地址由地址加法器生成，寻址时，CPU首先将段地址和段内偏移地址送入地址加法器，地址加法器将段地址左移4位并与段内偏移地址相加，得到一个20位

的物理地址。数据段的段地址在DS寄存器中，段内偏移地址可能在BX、BP、SI或DI寄存器中。代码段的段地址在CS寄存器中，段内偏移地址在IP寄存器中。堆栈段的段地址在SS寄存器中，段内偏移地址在SP寄存器中。扩展段的段地址在ES寄存器中，段内偏移地址可能在BX、BP、SI或DI寄存器中。

13.设CPU中各有关寄存器的当前状况为：SS=0a8bH、DS=17ceH、CS =dc54H、BX=394bH、IP=2f39H、SP=1200H，BX 给出的是某操作数的有效地址，请分别写出该操作数、下一条要取的指令及当前栈顶的逻辑地址和物理地址。

答：该操作数的逻辑地址为DS：BX=17CE：394BH，物理地址=17CEH* 10H+394BH=1B62BH；下一条要取的指令的逻辑地址为CS：IP=DC54：2F39H，物理地址=DC54H*10H+2F39H=DF479H；当前栈顶的逻辑地址= SS：SP=0A8B：1200H，物理地址=0A8BH*10H+1200H=0BAB0H。

14.若DS=157DH时，某操作数的物理地址是215FAH，当DS=18DEH时，该操作数的物理地址是多少？

答：该操作数的段内偏移地址=该操作数的物理地址

-DS=215FAH-157D0H=BE2AH, 故当DS=18DEH时，该操作数的物理地址=DS*10H+BE2AH=18DE0H+BE2AH=24C0AH